[发明专利]一种锻造车轮成型模具及方法

权利要求书

1.一种锻造车轮成型模具，其特征在于，包括下底板（1）、下模（2）、边模（3）、上底板（6）、整形块二（7）、整形块一（9）、锥形体（17）及角块（18），所述下模（2）固定在下底板（1）上，下模（2）的上端与毛坯的下端仿形匹配；下底板（1）上位于下模（2）的周围设置若干边模（3），边模（3）为竖向块状，若干边模（3）分别对向对称且内侧能够连接组成与毛坯的轮辋部的外侧匹配的形状；边模（3）的外侧面为“匚”字形；若干角块（18）分别间隔安装在若干边模（3）之间，角块（18）包括与下底板（1）连接的横板以及与横板一体成型的竖板一和竖板二，所述竖板一和竖板二相互垂直并分别靠近相邻的边模（3）的外侧面，每个边模（3）靠近所述角块（18）的外侧面上均连接有滑块（21），滑块（21）的外侧连接固定柱二（25），每个角块（18）上对应滑块（21）的位置均设置有滑槽，所述滑块（21）滑动嵌入滑槽内，角块（18）上位于滑槽的沿向设有固定柱一（20），所述固定柱一（20）和固定柱二（25）之间连接有弹簧三（19）；边模（3）的外侧设置推动机构，用于推动边模（3）沿滑槽方向移动；上底板（6）设置在下底板（1）的正上方，整形块二（7）安装在所述上底板（6）的下端；上底板（6）上开设有第一阶梯孔，整形块二（7）的内侧设置整形块一（9），连接栓体（10）穿过所述第一阶梯孔并与所述整形块一（9）连接，连接栓体（10）上位于上底板（6）和所述整形块一（9）之间的部分外侧套设弹簧一（11）；上底板（6）的下端安装有竖直向下的顶杆（8），所述整形块一（9）的内部对应所述顶杆的位置设置T形槽，顶杆（8）插入所述T形槽中；所述整形块一（9）的底端设置第二阶梯孔，阶梯形的定位杆（14）穿过第二阶梯孔并与连接盘（13）连接，定位杆（14）位于第二阶梯孔内的部分外侧套设弹簧二（16），连接盘（13）的下端连接有锥形体（17），整形块一（9）的上端设置凹槽并预留有锥形体（17）上下移动的空间，整形块一（9）上位于所述T形槽的内侧设置通孔，横杆（12）一端穿过通孔，另一端能够与锥形体（17）的一侧相接触；上底板（6）连接压力机，整形块一（9）和整形块二（7）分别用于和毛坯接触进行整形。

2.如权利要求1所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述推动机构包括相邻的两个角块（18）之间位于所述边模（3）的外侧横向安装的连接轴（22），活动体（4）悬挂连接在所述连接轴（22）上；所述上底板（6）上对应所述活动体（4）的位置设置竖直向下的限位板（5）。

3.如权利要求2所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述活动体（4）包括悬挂在所述连接轴（22）上的连接部（41），所述连接部（41）偏向所述边模（3）的一侧连接推辊部（42）。

4.如权利要求3所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述连接盘（13）的上方连接有上限位盘（15）。

5.如权利要求1所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述下模（2）的中心处设置顶料孔，顶料柱（23）通过顶料孔并与其下方的压力机构连接。

6.如权利要求1所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述边模（3）和所述角块（18）分别设置为四个。

7.如权利要求6所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述整形块二（7）为阶梯圆台形。

8.如权利要求7所述的锻造车轮成型模具，其特征在于，所述滑槽由所述角块（18）的内侧向外侧下方倾斜。

9.一种锻造车轮成型方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

（1）车轮轮辐部位随产品形状设计毛坯，毛坯轮井部位按照产品轮井部位设计，锻造出毛坯；

（2）将锻造所得到的毛坯进行扩孔，使毛坯轮可以放入旋压模具；

（3）将扩孔所得到的毛坯旋压成轮辋形状；

（4）将步骤（3）得到的毛坯加热到250-300℃，使用权利要求1-8任一项所述的一种锻造车轮成型模具进行二次锻造：

初始状态：模具上底板（6）随着压力机上升打开模具，边模（3）在自重和拉力弹簧三（19）的共同作用下沿着角块（18）的滑槽方向带动滑块（21）滑到滑槽的最底端；活动体（4）被边模（3）支撑，处于一定角度的状态；

预锻造：将毛坯（24）放入模具下部分的下模（2）上，模具上底板（6）在压力机的带动下向下运动，整形块一（9）接触毛坯（24）后停止运动，顶杆（8）继续向下运动直至与横杆（12）接触，此时在弹簧二（16）的作用下锥形体（17）被定位杆（14）拉住，横杆（12）无法向内运动而将顶杆（8）顶住；限位板（5）向下运动推动活动体（4）沿着连接轴（22）向内旋转，活动体（4）推动边模（3）沿着滑槽移动，直到滑块（21）滑到滑槽的最上端停止；整形块一（9）在顶杆（8）的作用下向下运动进行预锻造；

初锻造：在进行预锻造的同时整形块二（7）也开始接触毛坯（24），并随着模具向下运动进行初锻造；在下降到移动高度时，定位杆（14）开始接触到毛坯（24）表面，随着高度降低，定位杆（14）被逐渐压入到整形块一（9）体内，定位杆（14）向上运动，顶着连接盘（13）向上运动，受到上限位盘（15）的作用锥形体（17）被带动向上运动，横杆（12）在顶杆（8）的压力下向内运动，顶杆（8）同时向下运动；

初锻造完成和终锻造：当定位杆（14）完全被压入整形块一（9）体内时，横杆（12）也被压入整形块一（9）的通孔中，这时整形块一（9）到达工作完成位置，完成初锻造；顶杆（8）没有了阻挡继续向下运动，整形块一（9）将在弹簧一（11）的作用下停止不动，整形块二（7）继续向下运动到设置的行程数值为止完成终锻成形；

取料：模具上底板（6）随着压力机向上运动，当限位板（5）脱离下部分后，边模（3）滑到最低位置，下模（2）下方的压力机构推动顶料柱（23）将毛坯（24）顶出一定高度，机器人将毛坯取走；在上底板（6）向上打开模具的过程中，在弹簧一（11）的推力和整形块一（9）的自重下，整形块一（9）将向下运动，直到连接栓体（10）和上底板（6）接触时为止；同时顶杆（8）将回到横杆（12）的上方，弹簧二（16）带动锥形体（17）向下运动，推动横杆（12）向外侧移动，此时横杆（12）在外侧没有阻力，将会顶到T型槽外侧。